骨折风险评估新突破：MSC Nastran精准解决方案

产品：Patran、MSC Nastran行业：医疗设备优势：1. 采用MSC Nastran 研究椎骨的力学性能，同时考虑到多种因素，例如形状、皮质骨/松质骨的密度分布、其它骨组织的材质特性及疏松度。 2. 该解决方案可帮助从业者以详细、非破坏性的方式来研究骨骼，并对椎骨的骨折风险进行定量分析。 3. 在确定骨折风险时，与传统的BMD 测量方法相比，通过仿真所计算出的应力可提供更加准确的评估结果。

概述 随着年龄的增加，人的骨骼会流失钙质及其它矿物质，导致骨质流失，变得更轻、密度更低且更加疏松。而随着这一过程的持续，我们的骨骼会变得更加脆弱，增大了骨折的风险。当骨密度（BMD，单位体积骨骼的矿物质浓度）低于临界值时，人就会患上骨质疏松症。

目前，医生们通过测量BMD 并结合多种方法（如CT 扫描或X 光检查）以及其它生理参数（如性别、年龄、体重等）来评估骨折风险。这些诊断方法大体上是定性诊断，不会考虑到椎骨的各种机械因素。

挑战 骨质疏松症的治疗不仅复杂、费力、昂贵，而且患者会面临副作用风险。现有骨折风险诊断方法的不准确性意味着可能会有大量患者在骨折风险相当低的时候进行了此类治疗。医学专家需要更准确的确定骨折风险的方法。

Infosys 团队由高级工程团队首席顾问Dattatraya Parle和工程分析师Anirudha Ambulgekar 组成，他们与放射科医生Ketan Gaikwad 博士在印度孟买开展合作，旨在利用计算技术对椎骨骨骼构造中发生的真实生物力学变化进行建模，从而实现骨折风险的量化。

解决/验证 Infosys 团队通过计算机辅助设计（CAD）和有限元分析（FEA）工具开发了一种研究椎骨机理的解决方案，可同时将多种因素考虑在内。Infosys 开发的这种创新的解决方案采用了可靠的机械工程原理，以便了解人体椎骨的生物力学，并可缩小在估算骨折风险时的误差范围。该解决方案可帮助从业者以详细、非破坏性的方式来研究骨骼，并对椎骨的骨折风险进行量化分析。

Infosys 选择MSC Nastran 来解决这一问题，因为该软件是使用最为广泛的有限元分析解算器之一，并已通过FAA 及其它管理机构的认证。在该项目中，一旦对这种方法进行更深入的开发，有限元分析工具的准确度就显得非常重要；关键的医疗决定将基于有限元的分析结果。必 须足够快速地生成结果以便进行诊断判定，不能再花费时间对有限元分析软件的准确度进行评估。基于经验和声誉，Infosys 的工程师充分信任MSC Nastran 的结果。

采用MSC Patran中的CTETRA单元创建有限元模型。在考虑了疏松形状、尺寸及材质特性后，利用在椎骨中产生的压应力来计算患者的具体骨折风险系数。

结果

Infosys 开发出了这种创新的骨质疏松症诊断解决方案，它采用计算机辅助设计和有限元分析，可定量地评估椎骨的骨折风险。在确定骨折风险时，与传统的BMD 测量方法相比，通过仿真所计算出的应力可提供更加准确的评估结果。它运用机械工程最佳实践来了解椎骨的生物力学。

Ketan Gaikwad 博士指出：“借助Infosys 提供的新型解决方案，医生们可以针对个体病例准确地确定由于骨质疏松症所致疼痛的病理生理学。这有助于我们为患者选择合适的治疗方案。”

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